Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Аэрозоли

Аэрозоли (далее А) (от аэро... и золи), системы, состоящие из твердых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде. По характеру образования различают диспергационные и конденсационные А Диспергационные А возникают: 1) при разбрызгивании жидкостей — таковы водяные туманы, образующиеся в водопадах, при морском прибое, в фонтанах и пр., А из слизи, образующиеся при кашле и чихании, А из инсектицидов, получаемые с помощью аэрозольных баллончиков; 2) при измельчении твердых тел и взмучивании порошков — например, пыль, поднимаемая с земли ветром, автомобильными колесами, при подметании или образующаяся при пересыпании тонких порошков (муки, мела и пр.), в камнедробилках, при разрушении каменных стен, отбивании угля, шлифовании и т. д. Конденсационные А появляются при конденсации паров — таковы природные облака, состоящие из водяных капелек или ледяных возникающих при конденсации водяного пара атмосферы, и близкие к облакам наземные туманы. При выплавке металлов пары их сгорают, а продукты горения конденсируются с образованием дыма, состоящего из твердых частиц металлических окислов. Примерно так же образуется дым и при горении топлива (в печах, автомобильных моторах), табака, пороха и различных органических веществ, но в этом случае, помимо твердых частиц сажи, в дыме содержатся еще капельки смолистых веществ.

  Свойства А определяются природой вещества, из которого состоят частицы, природой газовой среды, а также концентрацией А по массе (т. е. общей массой частиц, содержащихся в единице объема А ), и счетной концентрацией (числом частиц в единице объема), размером, формой и зарядом частиц. Все эти величины могут иметь самые различные значения. Так, в безветренную ясную погоду за городом в 1 л воздуха содержится несколько десятков тысяч частиц с общей массой меньше 10-4 мг, а в шахте вблизи работающего комбайна — миллиарды частиц с массой до нескольких десятков мг. Только с поверхности морей и океанов в атмосферу ежегодно поднимается в виде А около 1010 т соли. Размер частиц в А колеблется примерно от 1 нм до долей мм, например, размеры капелек облаков 5—50 мкм, частиц табачного дыма — десятые доли мкм, в пыли содержатся обычно частицы весьма различных размеров. Частицы диспергационных А имеют довольно большие электрические заряды, как положительные, так и отрицательные. В конденсационных А, образовавшихся при не очень высокой температуре, частицы не заряжены, но постепенно приобретают небольшие заряды, захватывая легкие ионы, всегда присутствующие в газах.

  Важнейшие процессы, происходящие в А, — седиментация, броуновское движение, коагуляция и испарение частиц. Скорость седиментации (оседания под действием силы тяжести) пропорциональна приблизительно квадрату размера частиц и составляет нескольких десятков см/сек для частиц размером 100 мкм, нескольких мм/сек для частиц в 10 мкм и чрезвычайно мала для частиц меньше 1 мкм. Броуновское движение частиц тем интенсивнее, чем они мельче, и делается заметным лишь в случае частиц меньше 1 мкм. Под действием броуновского движения частицы осаждаются на любых поверхностях, с которыми А соприкасаются, под действием же седиментации — лишь на обращенных кверху поверхностях, и на них поэтому всегда гораздо больше пыли, чем на вертикальных стенках. Коагуляция А происходит при столкновениях между частицами под действием броуновского движения, неодинаковой скорости седиментации частиц разной величины, нагоняющих друг друга, под влиянием электрических сил и пр. Твердые частицы слипаются при столкновениях, а жидкие сливаются, и число "свободных" частиц уменьшается. Скорость коагуляции, т. е. уменьшение числа частиц в единицу времени, пропорциональна квадрату их концентрации. Поэтому при концентрации 1010 в см3 она уменьшается вдвое за 0,7 сек, а при концентрации 106 в см3за 12 мин. Испарение частиц наблюдается в А из летучих веществ, например при "таянии" облаков. Все эти процессы приводят к разрушению А, однако обычно одновременно происходит образование новых частиц упомянутыми выше путями.

  Важнейшие оптические свойства А — рассеяние и поглощение ими света. При пропускании светового пучка через А (например, лучей прожектора через атмосферу ночью или солнечных лучей через щель в затемненную комнату) наблюдается светящийся конус Тиндаля, тем более яркий, чем выше концентрация и размер частиц. Отдельные рассеивающие свет частицы удобно наблюдать с помощью ультрамикроскопа, однако рассеяние света быстро падает с уменьшением размера частиц и таким путем можно видеть лишь частицы больше 0,1 мкм. Тонкие А рассеивают преимущественно короткие световые волны и кажутся поэтому голубоватыми, например дым, выходящий из горящего конца сигарет.

  А играют большую положительную роль в жизни человека. Облака — важнейшее звено в круговороте воды в природе; поглощая солнечные лучи и тепловое излучение Земли, они умеряют и жару, и холод. Опыление многих растений, в том числе злаков, осуществляется А из цветочной пыльцы. Все жидкое и почти все твердое топливо сжигается ныне в виде А Борьба с вредителями и болезнями культурных растений и лесов ведется с помощью А из ядохимикатов (см. Аэрозольный генератор). Мн. важные технические материалы, например сажу, получают в виде А Большое значение приобретает аэрозольтерапия и аэрозольная иммунизация людей и домашних животных. А успешно применяют для борьбы с градобитием.

  Вместе с тем некоторые А приносят большой вред. Огромную опасность представляют радиоактивные А, образующиеся при взрывах, при добыче и переработке расщепляющихся материалов. Пыль, содержащая кремнезем, вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз, не менее опасна бериллиевая, пыль. Поэтому борьба с производственной пылью — одна из важнейших задач промышленной гигиены. Бактериальные А, содержащие болезнетворные микроорганизмы и образующиеся при кашле и чихании больных, могут служить источником инфекц. болезней, в том числе гриппа. Природные туманы препятствуют посадке самолетов. Пыльные бури — настоящее бедствие для жарких, сухих безлесных местностей. Борьба с аэрозольным загрязнением атмосферы в промышленных центрах — одна из важных проблем (см. Воздушный бассейн. Дым).

  А, содержащиеся в атмосфере, часто называют атмосферными аэрозолями.

  Лит.: Фукс Н. А, Механика аэрозолей, М., 1955: А, пер. с чеш., М., 1964; Грин Х., Лейн В., А — пыли, дымы и туманы, пер. с англ., Л., 1969.

  Н. А Фукс.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 14.08.2022 12:39:45